Teilweise nach den Handreichungen zur Atomphysik des Instituts für Bildungsforschung Bayern
Wie ein Gitter genau funktioniert lernst du erst in der Oberstufe, es ist für dich also eine "Black Box". Nur soviel sei verraten:
Die glänzende Oberfläche der CD bzw. DVD wirkt auf den ersten Blick so ähnlich wie ein Spiegel, das Licht wird reflektiert. Die nahe aneinanderliegenden Rillen der Scheiben stellen für das Licht aber auch sogenannte Beugungshindernisse dar. Dabei wird der rote Anteil des weißen Lichts stärker gebeugt als der blaue Anteil, was in der Folge eine Zerlegung des weißen Lichts in die Spektralfarben bewirkt.
Hinweise zu Experimenten
- Das Herausschneiden sollte mit einer stabilen Schere erfolgen;
- Das Segment sollte ca. 2 cm breit sein;
Vor dem Bau kannst du bereits einfache Beobachtungen direkt an der Unterseite einer CD machen, wenn du darin z. B. Lichtquellen in Reflexion betrachtest. Du wirst erkennen, dass es nötig ist, einerseits einen ausgeleuchteten Spalt zu verwenden und andererseits, um nicht von Umgebungslicht gestört zu werden, den Aufbau so zu gestalten, dass außer dem Licht, das vom Spalt ausgeht, möglichst kein Licht ins Auge fällt.
Verbessert bzw. ergänzt werden kann der Apparat durch folgende Veränderungen:
- Verwendung des Segments einer DVD anstelle einer CD
- Aufnahme des Spektrums mit einer Digitalkamera (ohne Blitz, ggf. Stativ) oder Webcam durch das Guckloch; die Bilder können so einfach gesammelt und anschließend präsentiert werden.
Unter der Adresse: http://www.cs.cmu.edu/~zhuxj/astro/html/spectrometer.html findest du Spektren verschiedenster Lichtquellen, die mit einem Spektroskop ähnlicher Bauart erstellt wurden.
Alternative: Handyspektrometer
Das Max-Planck-Institut für Plasmaoptik bietet auch einen sehr gute Bastelvorlage für ein Spektrometer an, dass du auf dein Smartphone montieren kannst. Dazu benötigst du allerdings ein kleines Stück Durchlichbeugungsgitter (1000 Linien/mm), was im Onlinehandel erhältlich ist. Die Anleitung, die Bastelvorlage und weitere Infos findest du unter https://www.ipp.mpg.de/handyspektrometer.